何軍蔚 孟大慶 石鵬

摘 要：根據(jù)現(xiàn)有鉸鏈產(chǎn)品的應(yīng)用情況，及型鋼鉸鏈安裝現(xiàn)有技術(shù)難點(diǎn)分析，研究型鋼鉸鏈的定位策略及相關(guān)零件關(guān)鍵尺寸的控制，設(shè)計(jì)型鋼鉸鏈的定位機(jī)構(gòu)，確保車(chē)門(mén)裝配一致性和精度穩(wěn)定性。結(jié)合在調(diào)整線安裝車(chē)門(mén)時(shí)產(chǎn)生的間隙段差因素，對(duì)定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)試，以保證車(chē)門(mén)安裝的間隙面差在尺寸公差范圍。

關(guān)鍵詞：型鋼鉸鏈 定位機(jī)構(gòu) 定位策略

1 引言

汽車(chē)車(chē)門(mén)鉸鏈?zhǔn)擒?chē)門(mén)總成與車(chē)身之間實(shí)現(xiàn)聯(lián)接固定的關(guān)鍵部件，是車(chē)門(mén)的主要承重部件。車(chē)門(mén)繞鉸鏈軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)門(mén)開(kāi)閉功能。型鋼鉸鏈由于在強(qiáng)度、精度、承重載荷、門(mén)開(kāi)關(guān)耐久性等方面更優(yōu)于傳統(tǒng)沖壓鉸鏈，因此被廣泛應(yīng)用在部分國(guó)產(chǎn)乘用車(chē)和大部分合資乘用車(chē)上。如圖1所示，車(chē)門(mén)型鋼鉸鏈由車(chē)門(mén)側(cè)鉸鏈塊、銷(xiāo)軸、車(chē)身側(cè)鉸鏈塊、頂絲螺釘?shù)炔糠纸M成，銷(xiāo)軸與車(chē)門(mén)側(cè)鉸鏈塊采用鉚接技術(shù)連接在一起，鉚接處設(shè)置環(huán)形墊片，孔中設(shè)置用于減少摩擦的襯套;車(chē)身側(cè)鉸鏈塊通過(guò)頂絲螺釘與銷(xiāo)軸連接在一起?？傃b拆卸門(mén)總成來(lái)安裝儀表板等零件時(shí)，只需要把頂絲螺釘拆下，向上抬起門(mén)總成，車(chē)身側(cè)鉸鏈塊與銷(xiāo)軸脫離，即可拆卸門(mén)總成。

車(chē)門(mén)型鋼鉸鏈?zhǔn)怯缮?、下兩個(gè)鉸鏈組成，車(chē)門(mén)圍繞兩個(gè)鉸鏈的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝型鋼鉸鏈所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，主要有兩個(gè)問(wèn)題：

1）上下兩個(gè)型鋼鉸鏈軸線與車(chē)身安裝面存在角度，工裝無(wú)法調(diào)整，車(chē)門(mén)安裝在白車(chē)身上間隙段差大，車(chē)門(mén)調(diào)整工位工作困難;

2）上下兩個(gè)型鋼鉸鏈軸線不同軸，安裝后鉸鏈存在應(yīng)力扭曲，銷(xiāo)軸與鉸鏈塊卡滯，總裝車(chē)間工位無(wú)法通過(guò)拆裝頂絲螺釘來(lái)快速拆裝車(chē)門(mén)。

2 型鋼鉸鏈定位策略及定位結(jié)構(gòu)

為解決現(xiàn)場(chǎng)反饋的問(wèn)題，我們根據(jù)型鋼鉸鏈結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和產(chǎn)品零件關(guān)鍵尺寸精度控制等信息確定工裝定位策略。根據(jù)型鋼鉸鏈結(jié)構(gòu)分析研究以及定位策略，我們?cè)O(shè)計(jì)出型鋼鉸鏈定位機(jī)構(gòu)。

如圖2所示，把型鋼鉸鏈分為兩個(gè)部分，車(chē)門(mén)側(cè)部分和車(chē)身側(cè)部分。裝配工藝為：先將型鋼鉸鏈車(chē)門(mén)側(cè)部分安裝到車(chē)門(mén)上，再將型鋼鉸鏈車(chē)身側(cè)部分安裝在銷(xiāo)軸上，打緊頂絲螺釘釘完成車(chē)門(mén)鉸鏈安裝。

因此，如圖3所示。車(chē)門(mén)側(cè)部分定位策略采用銷(xiāo)軸做為零件X/Y向主定位基準(zhǔn)，銷(xiāo)軸中段與車(chē)身側(cè)鉸鏈塊配合面作為零件Z向定位面基準(zhǔn)，增加銷(xiāo)軸輔助壓緊，增加底部輔助支撐，防止零件旋轉(zhuǎn);車(chē)身側(cè)部分定位策略采用銷(xiāo)孔做為零件主定位基，控制零件X/Y向;兩邊端面作為主定位面，控制零件Z向，夾緊零件;增加輔助限位，限制零件旋轉(zhuǎn);

根據(jù)定位策略，型鋼鉸鏈車(chē)門(mén)側(cè)部分我們?cè)O(shè)計(jì)出如圖4所示定位結(jié)構(gòu)。車(chē)門(mén)側(cè)鉸鏈定位機(jī)構(gòu)由上下鉸鏈定位機(jī)構(gòu)、角度調(diào)整機(jī)構(gòu)、滑移機(jī)構(gòu)等部分組成。

上下鉸鏈定位機(jī)構(gòu)安裝在同一滑軌上，同時(shí)移動(dòng)到鉸鏈安裝位置，由于鉸鏈安裝時(shí)扭力很大，我們使用兩個(gè)氣缸左右布置，將定位機(jī)構(gòu)鎖定在正確的位置上，保證鉸鏈機(jī)構(gòu)不偏移;將鉸鏈插入定位孔后，通過(guò)輔助壓緊氣缸將鉸鏈壓緊，保證鉸鏈定位機(jī)構(gòu)能將鉸鏈零件穩(wěn)定可靠定位夾緊。通過(guò)三坐標(biāo)測(cè)量，調(diào)整兩鉸鏈定位機(jī)構(gòu)XYZ坐標(biāo)，保證上下鉸鏈同軸度，通過(guò)角度調(diào)整機(jī)構(gòu)將上下鉸鏈定位機(jī)構(gòu)整體調(diào)整，與零件實(shí)配，消除鉸鏈安裝間隙與錯(cuò)孔問(wèn)題。

鉸鏈安裝動(dòng)作順序如下：上下鉸鏈定位機(jī)構(gòu)滑移到位后，將型鋼鉸鏈安裝在銷(xiāo)軸定位孔中，輔助壓緊機(jī)構(gòu)壓緊，通過(guò)滑移機(jī)構(gòu)將鉸鏈推到安裝位置，打緊緊固螺栓，打扭力，完成鉸鏈安裝過(guò)程。

3 型鋼鉸鏈機(jī)構(gòu)調(diào)試方法

由于產(chǎn)品零件與數(shù)模存在差異性，以及工裝夾具加工制造存在的精度誤差等原因，導(dǎo)致工裝夾具經(jīng)三坐標(biāo)測(cè)量保證型鋼鉸鏈機(jī)構(gòu)同軸后，仍然出現(xiàn)零件裝夾到鉸鏈安裝拼臺(tái)后，其與型鋼鉸鏈機(jī)構(gòu)存在間隙和錯(cuò)孔的問(wèn)題，如圖5所示。因此在做零件工裝匹配時(shí)，我們需要對(duì)鉸鏈機(jī)構(gòu)進(jìn)行角度調(diào)整，在保證上下兩個(gè)鉸鏈軸線同軸的情況下，消除鉸鏈與零件之間的間隙和錯(cuò)孔問(wèn)題。

為解決車(chē)門(mén)上下兩個(gè)型鋼鉸鏈安裝面與內(nèi)板安裝面有角度和軸線不同軸問(wèn)題，型鋼鉸鏈機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)了角度調(diào)整機(jī)構(gòu)，在保證軸線同軸的情況下，進(jìn)行角度調(diào)整，解決現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。

我們以分體式型鋼鉸鏈XZ方向角度調(diào)整機(jī)構(gòu)為例，如圖6所示，由固定安裝板、可調(diào)安裝板、旋轉(zhuǎn)軸、緊固螺栓、調(diào)整墊片等部分組成。

如圖7所示，根據(jù)三角形公式：h/l=tanθ=2H/L，其中h為間隙值，l為上下鉸鏈孔中心距，H為調(diào)整墊片值，L為角度調(diào)整機(jī)構(gòu)兩旋轉(zhuǎn)軸中心距，θ為誤差角度。

因此我們?cè)谡{(diào)試時(shí)，將狀態(tài)穩(wěn)定的門(mén)焊接總成零件放入鉸鏈安裝拼臺(tái)中，對(duì)鉸鏈安裝的狀態(tài)進(jìn)行分析測(cè)量，根據(jù)實(shí)際測(cè)量間隙值來(lái)調(diào)整鉸鏈定位機(jī)構(gòu)，通過(guò)對(duì)角度調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行增減墊片，來(lái)消除鉸鏈與零件之間的間隙問(wèn)題。同理，型鋼鉸鏈YZ方向角度也可以通過(guò)增減墊片來(lái)實(shí)現(xiàn)消除鉸鏈與零件之間的錯(cuò)孔問(wèn)題。通過(guò)對(duì)4個(gè)銷(xiāo)增減墊片，可調(diào)整型鋼鉸鏈銷(xiāo)軸X/Y/Z向角度，調(diào)試完成后螺釘緊固確定狀態(tài)，保證型鋼鉸鏈狀態(tài)一致性，提高白車(chē)身合格率。

4 結(jié)束語(yǔ)

型鋼鉸鏈定位機(jī)構(gòu)已經(jīng)在車(chē)門(mén)生產(chǎn)線的型鋼鉸鏈定位單元中使用，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反饋有效提高車(chē)門(mén)型鋼鉸鏈的定位精度及定位穩(wěn)定性，保證兩型鋼鉸鏈安裝的同軸度，提高車(chē)門(mén)總成與車(chē)身裝配的段差和間隙合格率，減少調(diào)整的工作量。車(chē)門(mén)總成與車(chē)身裝配時(shí)段差和間隙的合格率由原來(lái)的84%提高到了97%，很大程度減少了調(diào)整線工位的調(diào)試工作及調(diào)試時(shí)間，提升調(diào)整線工位節(jié)拍。

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